專利名稱：用于收集有機廢物的通風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
專利說明用于收集有機廢物的通風(fēng)系統(tǒng) 本發(fā)明涉及一種用于收集和暫時儲存有機廢物的通風(fēng)系統(tǒng)。更特別地，本發(fā)明涉及一種用于收集和暫時儲存將進行堆肥處理的有機廢物的通風(fēng)系統(tǒng)。
堆肥處理是以可再生產(chǎn)的、控制和迅速的方式模擬在自然界中使有機物質(zhì)恢復(fù)至壽命周期的過程的工業(yè)方法。在自然界中，不再終身“可使用”的有機材料(干的葉子、樹枝、動物的殘骸等)被土壤中存在的微生物分解，這使得其恢復(fù)至自然循環(huán)。較少可分解的組分被留下而構(gòu)成腐殖質(zhì)，其因此在其能夠緩慢地釋放但不斷地將營養(yǎng)元素(氮、磷、鉀等)含于其中的情況下代表了真正的植物營養(yǎng)儲備。這確保了土壤持久的肥沃。因此，工業(yè)堆肥處理是一種開發(fā)出結(jié)構(gòu)而用于以合理和控制的方式處理在自然界中自然出現(xiàn)的微生物活性的方法，其目的在于減少獲得一種腐殖質(zhì)即堆肥所需的時間，并且提高與通過自然過程獲得的相比最終產(chǎn)物的質(zhì)量。
工業(yè)堆肥處理形成了多個研究的主題，并且許多是采用非常復(fù)雜的方法和系統(tǒng)的堆肥處理裝置。
然而，在傳播堆肥處理的途徑中存在的一個主要障礙與有機廢物的有害氣味和易迅速腐爛的性質(zhì)有關(guān)，伴隨著的是相應(yīng)高的廢物收集操作的經(jīng)濟成本。
如果考慮到廢物的有機級分有區(qū)分的收集變得日益必要以及鑒于將引入的必須不能傾倒有機物含量超過5％的廢物的2006歐洲標(biāo)準(zhǔn)，則這全部是更加值得注意的。
如果按照所述要求、考慮到單單意大利的城市廢物的總量被預(yù)計約為24百萬噸并且易腐爛材料的含量約為11.4百萬噸，則清楚地顯現(xiàn)出廢物穩(wěn)定化和其就在非常短的時間內(nèi)堆肥處理或生物穩(wěn)定化而言的改進的重要性。
同樣在現(xiàn)有的傾倒廢物的情況中，任何情形存在著從家庭生產(chǎn)場所到垃圾場或者到堆肥處理裝置的巨大數(shù)量的有機廢物的收集、暫時儲存和運輸?shù)膯栴}?？紤]到易腐爛廢物由超過其含量的60％的水組成，因此所述成本可以大程度地確切地歸因于廢物本身中高的濕氣含量。
WO 99/01361披露了一種用于收集和儲存廢物的通風(fēng)容器。該容器在側(cè)壁和/或底座上具有多個通風(fēng)孔，以及多個向內(nèi)伸展的墊片以使得內(nèi)袋與容器壁隔開的方式支承內(nèi)袋。該內(nèi)袋可以由紙或者可透過的聚合物材料或復(fù)合材料制成。在這些材料當(dāng)中，提及了針刺的聚乙烯和牛皮紙。該袋可以透過液體和/或蒸汽例如水蒸氣，使得液體和/或蒸汽從袋的內(nèi)部通到其外部。從結(jié)構(gòu)的觀點出發(fā)，上述容器需要向內(nèi)伸展的墊片的存在。這使得結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜和昂貴，并且不能使用可容易獲得的帶有孔的普通容器。從袋的觀點出發(fā)，WO99/01361的通風(fēng)容器沒有區(qū)分地使用了由紙或聚乙烯制成的袋，即其沒有認(rèn)識到使用由可生物降解材料制成的袋的重要性。此外，WO99/01361的通風(fēng)容器的袋可以透過液體，該液體可以從袋中滲透到外部環(huán)境。
德國實用新型G8806132.9披露了一種支承其中放置了廢物的紙袋、帶有孔的容器。該紙袋優(yōu)選不出于其應(yīng)用的目的而制備，相反是最初為了不同的應(yīng)用例如作為購物袋而制備的再生紙袋。據(jù)報道，帶有孔的該容器具有避免厭氧反應(yīng)的干燥作用。
然而，描述于以上專利文獻中的通風(fēng)系統(tǒng)沒有考慮到如何處理具有相對高的水含量的廢物并且同時避免使用非生物降解材料的技術(shù)問題?；谑褂眉埓蜥槾痰木垡蚁┐慕鉀Q方式不能保證液體在暫時儲存的場所(例如房間)內(nèi)從袋中泄漏到環(huán)境中。另一方面，就生物降解性而言，可透過或不可透過液體的聚乙烯袋的使用不能代表一種令人滿意的解決方式。
因此希望提供這樣一種用于收集和暫時儲存廢物的系統(tǒng)該系統(tǒng)完全由可生物降解材料制成并且能夠解決與有機廢物中高的水分含量相關(guān)的問題，因此能夠降低運輸成本并且更廣泛地用于處理所述廢物。應(yīng)該想到即使僅僅10wt％的所述廢物的損耗也將涉及到在整個國家的水平下成百上千噸水的損耗。除了直接的經(jīng)濟節(jié)省之外，這將尤其意味著在垃圾場中少了上千噸水、伴隨著減少的氣味問題的更穩(wěn)定的廢物，和就重型卡車的上千次旅程而言的節(jié)省。此外，用于降低有機廢物中的水分含量的系統(tǒng)的有效性將能夠顯著降低城市廢物處理的成本，并且同時將更大地簡化有區(qū)分的收集易腐爛廢物的組織。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供這樣一種用于收集和暫時儲存有機廢物的通風(fēng)系統(tǒng)該系統(tǒng)能夠顯著降低所述廢物在其運輸?shù)嚼鴪龌蚨逊侍幚硌b置之前的重量，即已經(jīng)處于家庭環(huán)境的水平下。
本發(fā)明的另一個目的是提供這樣一種用于收集有機廢物的通風(fēng)系統(tǒng)該系統(tǒng)在收集和儲存或最終處理期間能夠減少霉菌和滲出液的形成。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種其中含有廢物的袋可生物降解的通風(fēng)系統(tǒng)。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種其中用于袋的容器相對簡單并且便宜的通風(fēng)系統(tǒng)。
借助于一種用于收集和暫時儲存有機廢物的通風(fēng)系統(tǒng)實現(xiàn)了本發(fā)明的以上和其他目的以及優(yōu)點，該系統(tǒng)包括硬質(zhì)容器，該容器帶有多個孔和插入在所述容器中并且被所述容器支承的可拆卸的袋，所述系統(tǒng)的特征在于 a)所述袋以與其上放置所述容器的地面或表面隔開的關(guān)系被所述容器支承，使得空氣可以從底部流入所述袋中；和 b)所述袋由水蒸氣透過率高于400g 30μm/m2 24h的透氣的可生物降解塑料薄膜獲得，所述薄膜基本不可透過液態(tài)水。
根據(jù)本發(fā)明的用于收集和暫時儲存廢物的通風(fēng)系統(tǒng)的硬質(zhì)容器是由塑料或任何其他的合適材料制成的容器，其在壁上具有通風(fēng)孔并且能夠在底部通風(fēng)。在一個優(yōu)選實施方案中，該容器具有帶有孔并且不與其上放置容器的地面或表面直接接觸的底部。根據(jù)一個更優(yōu)選的實施方案，該容器帶有同樣具有孔的蓋。
根據(jù)本發(fā)明，“由透氣的可生物降解塑料薄膜獲得的袋”是指由基本不透過液態(tài)水、厚度為5μm-50μm，優(yōu)選10μm-40μm并且水蒸氣透過率高于400g 30μm/m2 24h，優(yōu)選高于700g 30μm/m2 24h的透氣的可生物降解塑料薄膜獲得的袋。在本發(fā)明的上下文中，所述薄膜被定義為透氣薄膜。甚至更優(yōu)選地，所述薄膜具有高于950g 30μm/m2 24h的水蒸氣透過率。在本發(fā)明的上下文中，這些被定義為高度透氣的薄膜。
水蒸氣透過率根據(jù)ASTM E96-90在30μm薄膜上測量。在本說明書中，生物降解性是指根據(jù)EN 13432標(biāo)準(zhǔn)的生物降解性。
根據(jù)一個特別優(yōu)選的實施方案，根據(jù)本發(fā)明的通風(fēng)系統(tǒng)包括高度透氣的可生物降解袋。
正如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的那樣，可用于制備可生物降解袋的可生物降解材料可以具有各種性質(zhì)，例如為可生物降解的脂族聚酯、脂族-芳族聚酯、聚羥基鏈烷酸酯、聚羥基酸、聚酯酰胺、淀粉共混物和其混合物。在本發(fā)明的上下文中，一個特別優(yōu)選的實施方案是其中使用淀粉基材料制備可生物降解袋的一個。
當(dāng)將上述袋插入根據(jù)本發(fā)明的通風(fēng)系統(tǒng)時，它們在7天內(nèi)可以產(chǎn)生高于廢物本身的20wt％，優(yōu)選高于30wt％和甚至更優(yōu)選高于40wt％的有機廢物損耗。特別適用于該目的的是表面/體積比高的袋。特別適用于該目的的是體積為5-40升，優(yōu)選10-30升的袋。
本發(fā)明還考慮了由充分親水性的材料制成的可生物降解袋，以在薄膜上達到超過900g 30μm/m2 24h的透過率值，或者如果它們是較少可透氣的，則借助于采用激光技術(shù)的微穿孔方法或者借助于用能夠形成微穿孔的無機或有機填料伸展而使得它們更加透氣。在該情況下，所述薄膜可以透過病毒但是仍然保持基本不透過液態(tài)水。
淀粉基薄膜必須含有數(shù)量為總組成的10％-95％，優(yōu)選20％-90％，和仍然更優(yōu)選25％-60％的熱塑性淀粉。另一種基本組分是具有與淀粉良好相容性的、熔點為50℃-160℃、更優(yōu)選60℃-140℃的水不溶性的熱塑性聚合物(吸水率低于5％，優(yōu)選低于2％)。該聚合物可以形成用于通過微穿孔獲得的袋的基本原料。
在使用淀粉基薄膜制備透氣的可生物降解袋的情況下，優(yōu)選的薄膜是得自于包含淀粉和熱塑性聚酯(或共聚酯)、特別是得自于二酸/二醇或得自于羥基酸的聚酯(共聚酯)的組合物的那些。出于本發(fā)明的目的，特別優(yōu)選的是脂族-芳族類的得自于二酸/二醇的聚酯(共聚酯)。聚酯例如聚己二酸丁二醇酯-共聚-聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯-共聚-聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚癸二酸乙二醇酯-共聚-聚對苯二甲酸乙二醇酯，和聚癸二酸丁二醇酯-共聚-聚對苯二甲酸丁二醇酯是特別優(yōu)選的脂族-芳族聚酯。
對于為其設(shè)計的應(yīng)用而言，將用于根據(jù)本發(fā)明的通風(fēng)系統(tǒng)的袋的機械性能必須是足夠的。這是指在23℃和55％RH下伴隨著極限強度高于16MPa、彈性模量高于50MPa、極限伸長率高于300％的拉伸性能。


圖1和2示出了根據(jù)本發(fā)明的通風(fēng)系統(tǒng)的硬質(zhì)容器組成部分的第一個實施方案。在所述實施方案中，該容器總體上具有平行管形狀，并且在壁和底部5上帶有多個孔10。此外，該容器帶有底座，其使得底部5不與擱置面直接接觸并且使得能夠通風(fēng)。
以圖中未示出的方式將透氣的可生物降解塑料袋插入容器中并且在其口袋邊(flap)的位置支承于容器的邊緣上。在容器的壁和底部上通風(fēng)孔的存在以及底部不與地面直接接觸的情況使得能夠生成小的空氣流，其顯著地加劇了水蒸氣通過袋的壁從袋內(nèi)部含有的材料中散發(fā)到外面。容器的壁和底部上的孔產(chǎn)生了真正的“煙囪效應(yīng)”，即空氣從下面向上連續(xù)再循環(huán)到容器本身內(nèi)。對于改善廢物的水含量降低而言，這是一個重要的因素。
根據(jù)一個特別優(yōu)選的實施方案，容器具有同樣帶有通風(fēng)孔的蓋8，如圖3中所示。同樣在該情形中，底部5是圖2中示出的一種。顯然，其他幾何形狀例如圓柱形的容器適用于本發(fā)明的目的。
其中放置有袋的家用容器的孔可以具有各種形狀。因此，它們可以是圓形、正方形、橢圓形等。就由孔提供的總表面即可用于通風(fēng)的表面而言，特別優(yōu)選的是其中容器具有穿孔面積超過20％的蓋和底部以及穿孔面積超過30％的側(cè)壁的通風(fēng)系統(tǒng)。本發(fā)明的通風(fēng)系統(tǒng)的透氣的可生物降解袋包括由基本不透過液態(tài)水的塑料薄膜制成的袋的事實使得該通風(fēng)系統(tǒng)特別有利地用于收集和暫時儲存食物或廚房垃圾，例如作為將在房間或家庭環(huán)境中使用的櫥柜或廢物容器。在與潮濕的廢物長期接觸之后將破裂的紙袋或者透過液態(tài)水的塑料袋將明顯不適用于本申請。
現(xiàn)在將參照實施方案來描述根據(jù)本發(fā)明的通風(fēng)系統(tǒng)，這些實施方案決不限制本發(fā)明的范圍。
實施例 使用含有以下物質(zhì)的組合物1(用于高度透氣的薄膜) -36.4％ Globe 03401 Cerestar淀粉 -50％ Eastar-Bio Ultra(脂族-芳族共聚酯)(MFI＝3) -13.6％甘油 -0.2份芥酸酰胺 和使用含有以下物質(zhì)的組合物2(用于透氣薄膜) -27％ Globe 03401 Cerestar淀粉 -66.5％ Eastar-Bio Ultra(脂族-芳族共聚酯)(MFI＝3) -6.0％甘油 -0.3％芥酸酰胺 -0.2％蜂蠟 而制備厚度約20μm的10-升袋子。
由組合物1得到的薄膜的水蒸氣透過率高于950g 30μm/m2 24h(高度透氣的薄膜)。由組合物2得到的薄膜的水蒸氣透過率為520g30μm/m2 24h(透氣薄膜)。
然后將由兩種組合物的每一種的均勻批量隨機制樣的三個袋放入容器例如圖3中示出的一種中。圖2示出了容器的底部的壁。
由圖3的容器和上述每一個透氣袋組成的組合構(gòu)成了根據(jù)本發(fā)明的通風(fēng)系統(tǒng)的一個實施方案。
然后將袋裝滿1.5kg由以下物質(zhì)組成的廢物煮熟的面團(17％)、面包(7％)、色拉(17％)、西紅柿(17％)、蘋果(17％)、橙子(17％)、熟肉(7％)和紙(1％)。
將該通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置在28℃70％濕度的環(huán)境條件下，以模擬歐洲南部夏季的條件，即對于收集和暫時儲存廢物的水分而言大部分有問題的季節(jié)條件。
在3天和在7天之后測量包含在袋中的潮濕廢物的重量損耗。
數(shù)據(jù)在表1中給出，將其與采用放置在傳統(tǒng)類型的封閉系統(tǒng)(帶有蓋的垃圾箱)或者圖1中所述類型的通風(fēng)系統(tǒng)中的聚乙烯(PE)袋獲得的數(shù)據(jù)作比較。 表1 在帶有高度透氣袋的根據(jù)本發(fā)明的通風(fēng)系統(tǒng)中，在7天之后在袋中沒有檢測到滲出液或霉菌的存在。在帶有透氣的可生物降解塑料袋的根據(jù)本發(fā)明的通風(fēng)系統(tǒng)中，在7天之后注意到降低數(shù)量的滲出液和霉菌的存在。在帶有PE袋的兩個比較例的情形中，相反在袋中存在滲出液和霉菌的痕跡。
權(quán)利要求
1.一種用于收集和暫時儲存有機廢物的通風(fēng)系統(tǒng)，其包括硬質(zhì)容器，該容器帶有多個孔和插入在所述容器中并且被所述容器支承的可拆卸的袋，特征在于
a)所述袋以與其上放置所述容器的地面或表面隔開的關(guān)系被所述容器支承，使得空氣可以從底部流入所述袋中；和
b)所述袋由水蒸氣透過率高于400g 30μm/m2 24h的透氣的可生物降解塑料薄膜獲得，所述薄膜基本不可透過液態(tài)水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的通風(fēng)系統(tǒng)，特征在于所述袋由水蒸氣透過率高于700g 30μm/m2 24h的透氣的可生物降解塑料薄膜獲得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的通風(fēng)系統(tǒng)，特征在于所述袋由水蒸氣透過率高于950g 30μm/m2 24h的透氣的可生物降解塑料薄膜獲得。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的通風(fēng)系統(tǒng)，特征在于所述袋由水蒸氣透過率為400-950g 30μm/m2 24h的透氣的可生物降解塑料薄膜獲得。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的通風(fēng)系統(tǒng)，特征在于由透氣的可生物降解塑料薄膜獲得的所述袋的厚度為5-50μm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的通風(fēng)系統(tǒng)，特征在于由透氣的可生物降解塑料薄膜獲得的所述袋的厚度為10-40μm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項的通風(fēng)系統(tǒng)，特征在于所述袋由包含一種或多種選自以下物質(zhì)的可生物降解聚合物的透氣的可生物降解塑料薄膜獲得可生物降解的脂族聚酯、可生物降解的脂族-芳族聚酯、可生物降解的聚羥基鏈烷酸酯、可生物降解的聚羥基酸和可生物降解的聚酯酰胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項的通風(fēng)系統(tǒng)，特征在于所述袋由包含淀粉基組合物的透氣的可生物降解塑料薄膜獲得。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的通風(fēng)系統(tǒng)，特征在于所述透氣的可生物降解塑料薄膜的淀粉含量為10％-95％，并且進一步包含熔點為50℃-160℃的水不溶性的熱塑性聚合物。
10.根據(jù)前一權(quán)利要求的通風(fēng)系統(tǒng)，特征在于所述透氣的可生物降解塑料薄膜的淀粉含量為20％-90％。
11.根據(jù)前一權(quán)利要求的通風(fēng)系統(tǒng)，特征在于所述透氣的可生物降解塑料薄膜的淀粉含量為25％-60％。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的通風(fēng)系統(tǒng)，特征在于所述水不溶性的熱塑性聚合物的熔點為60℃-140℃。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的通風(fēng)系統(tǒng)，特征在于所述熱塑性聚合物是熱塑性(共)聚酯。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的通風(fēng)系統(tǒng)，特征在于所述熱塑性(共)聚酯是得自于二酸/二醇或羥基酸的(共)聚酯。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的通風(fēng)系統(tǒng)，特征在于所述(共)聚酯屬于脂族-芳族(共)聚酯。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的通風(fēng)系統(tǒng)，特征在于所述(共)聚酯選自聚己二酸丁二醇酯-共聚-聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯-共聚-聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚癸二酸乙二醇酯-共聚-聚對苯二甲酸乙二醇酯，和聚癸二酸丁二醇酯-共聚-聚對苯二甲酸丁二醇酯。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的通風(fēng)系統(tǒng)，特征在于所述袋的表面/體積比為5-40升。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的通風(fēng)系統(tǒng)，特征在于所述表面/體積比為10-30升。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的通風(fēng)系統(tǒng)，特征在于所述硬質(zhì)容器具有帶有通風(fēng)孔(10)的蓋(8)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的通風(fēng)系統(tǒng)，特征在于所述硬質(zhì)容器具有帶有通風(fēng)孔(10)的底部(5)，所述底部與其上放置該容器的地面或表面隔開。
21.根據(jù)權(quán)利要求19和20的通風(fēng)系統(tǒng)，特征在于硬質(zhì)容器的所述蓋(8)和底部(5)的穿孔面積大于20％，并且所述硬質(zhì)容器的側(cè)壁的穿孔面積大于30％。
全文摘要
用于收集和暫時儲存有機廢物的通風(fēng)系統(tǒng)，其包括硬質(zhì)容器，該容器帶有多個孔(10)和插入在所述容器中并且被所述容器支承的可拆卸的袋。該袋以相對于其上放置所述容器的地面或表面成隔開的關(guān)系被所述容器支承，使得空氣可以從底部(5)流入所述袋中。該袋由水蒸氣透過率高于400g 30μm/m的透氣的可生物降解塑料薄膜獲得。用于收集和暫時儲存有機廢物的通風(fēng)系統(tǒng)，其包括硬質(zhì)容器，該容器帶有多個孔(10)和插入在所述容器中并且被所述容器支承的可拆卸的袋。該袋以相對于其上放置所述容器的地面或表面成隔開的關(guān)系被所述容器支承，使得空氣可以從底部(5)流入所述袋中。該袋由水蒸氣透過率高于400g 30μm/m的透氣的可生物降解塑料薄膜獲得。用于收集和暫時儲存有機廢物的通風(fēng)系統(tǒng)，其包括硬質(zhì)容器，該容器帶有多個孔(10)和插入在所述容器中并且被所述容器支承的可拆卸的袋。該袋以相對于其上放置所述容器的地面或表面成隔開的關(guān)系被所述容器支承，使得空氣可以從底部(5)流入所述袋中。該袋由水蒸氣透過率高于400g 30μm/ m2的透氣的可生物降解塑料薄膜獲得。用于收集和暫時儲存有機廢物的通風(fēng)系統(tǒng)，其包括硬質(zhì)容器，該容器帶有多個孔(10)和插入在所述容器中并且被所述容器支承的可拆卸的袋。該袋以相對于其上放置所述容器的地面或表面成隔開的關(guān)系被所述容器支承，使得空氣可以從底部(5)流入所述袋中。該袋由水蒸氣透過率高于400g 30μm/m2的透氣的可生物降解塑料薄膜獲得。用于收集和暫時儲存有機廢物的通風(fēng)系統(tǒng)，其包括硬質(zhì)容器，該容器帶有多個孔(10)和插入在所述容器中并且被所述容器支承的可拆卸的袋。該袋以相對于其上放置所述容器的地面或表面成隔開的關(guān)系被所述容器支承，使得空氣可以從底部(5)流入所述袋中。該袋由水蒸氣透過率高于400g30μm/m2 24h的透氣的可生物降解塑料薄膜獲得，所述薄膜基本不可透過液態(tài)水。優(yōu)選地，該塑料薄膜的淀粉含量為10％－95％，并且包含熔點為50℃－160℃的水不溶性的熱塑性聚合物。
文檔編號B65F1/06GK1960923SQ20058001797
公開日2007年5月9日 申請日期2005年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月3日
發(fā)明者C·巴斯蒂奧利, F·德格利因諾森蒂, M·托森 申請人:諾瓦蒙特股份公司